Отримано перший спектр видимого випромінювання екзопланети

59

Перший в історії прямий спектр оптичного випромінювання, відбитого від поверхні екзопланети 51 Pegasi b, отриманий в обсерваторії ESO Ла Сілья в Чилі зі спектрографом HARPS – інструментом, який називають «ловцем екзопланет. В ході цих спостережень виявлено нові властивості цієї відомої екзопланети, першої, яка була відкрита у нормальної зірки. Отриманий результат свідчить про великих можливостях, які відкриваються для спостережень, особливо з появою таких приймачів нового покоління, як встановлений на VLT інструмент ESPRESSO, а також нових гігантських телескопів, таких як E-ELT.

Екзопланета 51 Pegasi b знаходиться на відстані приблизно в 50 світлових років від Землі в сузір’ї Пегаса. Вона була відкрита в 1995 році і примітна тим, що стала першою планетою, виявленої у звичайної зірки сонячного типу. Вона також виявилася прототипом гарячих Юпітерів — класу планет, близьких за розмірами і масою до Юпітера, але розташованих дуже близько до материнської зірки. Така конфігурація, незвичайна за мірками Сонячної системи, виявилася широко поширеною в інших планетних системах.

51 Pegasi b

З тих пір було відкрито безліч планетних систем (на сьогодні впевнено відомо понад 1900 екзопланет в 1200 системах). Але тепер, у двадцяту річницю свого відкриття, 51 Peg b ще раз опинилася в центрі уваги.

Зараз найбільш поширеним методом дослідження атмосфер екзопланет є спостереження спектра материнської зірки, що отримується, коли її світло проходить крізь атмосферу планети під час «транзиту» — проходження планети між земним спостерігачем і своєї материнської зіркою. Цей метод називається трансмісійної спектроскопією. Але є й альтернативний підхід – спостерігати систему в момент, коли зірка проходить перед планетою (природно, це може відноситися тільки до систем, площини яких нахилені до променю зору і тому транзитів не відбувається). Таким способом можна отримати інформацію про температурі екзопланети.

51 Pegasi b

Так як новий метод не пов’язаний з транзитами, з його допомогою можна досліджувати набагато більшу кількість екзопланет. Він дозволяє безпосередньо реєструвати оптичний спектр планети, а це означає, що тепер можна буде виміряти багато фізичні параметри планет, які іншими методами отримати неможливо.

При цьому спектр материнської зірки служить як би шаблоном, за допомогою якого проводиться пошук схожих спектральних характеристик у отыскиваемом спектрі відбитого від планети випромінювання. Це виключно важка задача, так як світло планет набагато слабкіше сліпучого сяйва їх материнських зірок.

Виявилося, що маса 51 Pegasi b становить приблизно половину маси Юпітера, а нахил її орбіти по відношенню до променю зору земного спостерігача – близько дев’яти градусів. Планета, мабуть, за розмірами більше Юпітера і володіє дуже високою відбивною здатністю. Ці параметри природні для гарячого Юпітера, розташованого дуже близько до своєї материнської зірки і піддається інтенсивному впливу її випромінювання.